一种钻孔钻屑随钻测定装置的制作方法

1.本发明属于钻探技术领域，涉及一种钻孔钻屑随钻测定装置。


背景技术：

2.钻屑量测定是矿井井下煤岩动力灾害预测的重要指标。当前井下钻屑量测定主要通过弹簧秤、电子秤等重量测定仪器，将钻屑量用口袋和容器收集后，进行人工称量。人工称重钻屑量重量在钻屑量收集时，受到人工操作速度的影响，数据记录时无法实现连续计量，也无法满足深孔钻屑量的收集，一般计量10米左右的钻屑量，甚至很多矿井都是大致估量钻屑量数据，导致钻屑量指标没有发挥其真实的煤岩动力灾害预测作用。本发明的钻孔钻屑量随钻测定装置采用钻屑量自动收集、钻屑量自动称重的方法，可以有效的提高钻屑量收集和记录效率，并且可以记录长距离钻孔钻屑量，对通过钻屑量探测地质构造、应力集中、煤层赋存异常等现象，具有极其重要的作用。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钻孔钻屑随钻测定装置。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种钻孔钻屑随钻测定装置，该装置包括接渣箱体、下排水滤网、上排水滤网、开闭装置、控制阀和计重装置；
6.接渣箱体的顶部设有上排水滤网，接渣箱体的底部设有下排水滤网；
7.接渣箱体的底部还设有开闭装置，实现打开和闭合；
8.接渣箱体的底部还设有称重传感器，用于称量接渣箱体内物体的增加重量；
9.控制阀通过导气管与计重装置上的气缸连接，接通气体后，旋转控制阀方位，气体推动气缸伸缩，进而实现装置底部的打开和闭合；
10.钻孔施工时，通过外界的引流装置将钻孔施工过程中排除的钻屑引入接渣箱体；
11.接渣箱体通过下排水滤网和上排水滤网排除渣体中的大部分水或其他液体；
12.开闭装置根据控制阀指令从底部打开接渣箱体，排除箱体内渣体；
13.计重装置实时计量接渣箱体内的渣体重量，并结合控制阀指令测定每米钻孔施工产生的钻屑量，实现钻屑随钻测定。
14.可选的，所述接渣箱体由若干横柱2、立柱3、封板一4和封板二5组成封闭的立体结构；
15.接渣箱体的顶部设有进料板1，通过外界的引流装置将钻孔施工过程中排除的钻屑引入接渣箱体；
16.接渣箱体体积v＝2πr2，r为钻孔半径，接渣箱体体积大于每一根钻杆钻进时的标准出渣量。
17.可选的，所述立体结构为正方体、长方体、圆锥体或圆柱体。
18.可选的，所述下排水滤网距离接渣箱体的底部50mm，下排水滤网的孔径为1mm；
19.所述上排水滤网距离接渣箱体的底部5mm，上排水滤网的孔径为3mm。
20.可选的，所述开闭装置包括螺纹连接的气缸连接件一6、气缸连接件二7和连接件8；
21.还包括通过螺纹连接的轴承安装件9和轴承10；
22.还包括通过螺纹连接的气缸连接件三12和气缸22；
23.所述横柱2上焊接有接头安装件11、防护罩17、封板安装件19和接头安装件24；
24.所述接渣箱体的底部包括通过螺纹连接的安装座13、传感器安装件14、单点式传感器15和垫块16；
25.所述进料板1与滑板连接，滑板18和料斗组件20经气缸22的伸缩实现打开和关闭；
26.气缸22与气管接头21和气缸安装件23靠螺纹连接；
27.所述测定装置连接有安装盒25，安装盒25上设有称重仪表26，安装盒25通过导气管和传输线缆与连接。
28.可选的，所述控制阀包括手动阀27和压缩空气过滤器28，通过导气管连接；
29.控制阀采用压缩空气为动力来手动控制；
30.控制阀通过控制气缸的伸缩操作开闭装置，每施工完一根钻杆，控制阀就操作一次，打开接渣箱体的开闭装置，并在3～5秒后重新关闭接渣箱体的开闭装置，准备收集下一根钻杆施工时的钻孔渣体。
31.可选的，所述计量装置位于接渣箱体的底部，计量装置实时测定接渣箱体内渣体的质量，并根据开闭装置开闭情况，实现钻孔钻屑渣体随钻测量；
32.当计重装置称得钻屑量从不小于1kg降低到0.3kg以下时，判定为一根钻杆钻进，钻杆数量乘以钻杆长度，则为钻孔深度；
33.或者当开闭装置每完成一次闭合、打开动作时，判定一根钻杆钻进，钻杆数量乘以钻杆长度，则为钻孔深度
34.本发明的有益效果在于：本发明可以广泛的应用于矿山冲击地压、煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害预测，也是煤岩地质钻探技术的重要支撑。
35.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
36.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
37.图1为本发明的连接示意图；
38.图2为本发明中接渣箱体结构示意图。
39.附图标记：1-进料板，2-横柱，3-立柱，4-封板一，5-封板二，6-气缸连接件一，7-气缸连接件二，8-连接件，9-轴承安装件，10-轴承，11-接头安装件，12-气缸连接件三，13-安装座，14-传感器安装件，15-单点式传感器，16-垫块，17-防护罩，18-滑板，19-封板安装件，20-料斗组件，21-气管接头，22-气缸，23-气缸安装件，24-接头安装件，25-安装盒，26-称重
仪表，27-手动阀，28-压缩空气过滤器。
具体实施方式
40.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
42.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
43.请参阅图1～图2，为一种钻孔钻屑随钻测定装置。该装置包括接渣箱体、下排水滤网、上排水滤网、开闭装置、控制阀和计重装置。
44.所述接渣箱体由若干横柱2、立柱3、封板一4和封板二5组成封闭的立体结构；
45.接渣箱体的顶部设有进料板1，通过外界的引流装置将钻孔施工过程中排除的钻屑引入接渣箱体；
46.开闭装置包括螺纹连接的气缸连接件一6、气缸连接件二7和连接件8；
47.还包括通过螺纹连接的轴承安装件9和轴承10；
48.还包括通过螺纹连接的气缸连接件三12和气缸22；
49.所述横柱2上焊接有接头安装件11、防护罩17、封板安装件19和接头安装件24；
50.所述接渣箱体的底部包括通过螺纹连接的安装座13、传感器安装件14、单点式传感器15和垫块16；
51.所述进料板1与滑板连接，滑板18和料斗组件20经气缸22的伸缩实现打开和关闭；
52.气缸22与气管接头21和气缸安装件23靠螺纹连接；
53.测定装置连接有安装盒25，安装盒25上设有称重仪表26，安装盒25通过导气管和传输线缆与连接。
54.所述控制阀包括手动阀27和压缩空气过滤器28，通过导气管连接；
55.钻孔施工时，通过钻孔孔口气渣分离器或者其他引流装置将钻孔施工过程中排除的钻屑、水等渣体引入接渣箱体；接渣箱体通过下排水滤网和上排水滤网排除渣体中的大部分水或其他液体；开闭装置根据控制阀指令从底部打开接渣箱体，排除箱体内渣体；计量装置实时计量接渣箱体内的渣体重量，并结合控制阀指令测定每米钻孔施工产生的钻屑
量，实现钻屑随钻测定。
56.所述接渣箱体位于钻孔钻屑随钻测定装置中心位置，接渣箱体上方有一个渣体入口，钻屑、水等钻孔钻进渣体可以顺引导装置从渣体入口进入接渣箱体，渣体入口形状可以为正方形、圆形等，入口面积一般为90-300mm；接渣箱体形状可以多样，正方体、长方体、圆锥体、圆柱体等形状都可以。接渣箱体体积与钻孔直径相关，公式v＝2πr2，(r:钻孔半径)，接渣箱体体积整体要略大于每一根钻杆钻进时的标准出渣量。
57.所述下排水滤网位于接渣箱体侧面底部的四周边缘，距离底部位置50mm，滤网可以滤除渣体中部分水或液体，滤网孔孔径一般为1mm；
58.所述上排水滤网位于接渣箱体侧面顶部的四周边缘，距离顶部位置5mm，滤网可以滤除溢出的部分水或液体，滤网孔孔径一般为3mm；
59.所述开闭装置位于接渣箱体的底部，可以实现接渣箱体整体打开，排除箱体内所有的渣体，开闭装置由控制阀通过控制液压杆的伸缩操作开闭装置。
60.所述控制阀为接渣箱体外部，可以与接渣箱体分开放置以便将装置放在安全区域，可以采用电动和气动控制两种，控制阀通过控制气缸的伸缩操作开闭装置，每施工完一根钻杆，控制阀就操作一次，打开接渣箱体的开闭装置，并在3-5秒后重新关闭接渣箱体的开闭装置，准备收集下一根钻杆施工时的钻孔渣体。
61.所述计量装置位于接渣箱体的底部，计量装置可以实时测定接渣箱体内渣体的质量，并根据开闭装置开闭情况，实现钻孔钻屑渣体随钻测量。
62.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。